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1、硅烷偶聯(lián)劑在復(fù)合材料：復(fù)合材料是指由基體樹脂、增強(qiáng)材料（填料、玻璃纖維）、功能性助劑（偶聯(lián)劑、脫模劑、增韌劑）等經(jīng)過特定設(shè)備加工而成的材料， 主要有不飽和聚酯復(fù)合材料、酚醛模塑料、環(huán)氧塑封料、環(huán)氧灌封料、環(huán)氧澆注料、環(huán)氧玻璃纖維布等。其特點(diǎn)為：高強(qiáng)度、高電性能、成型性好等。
硅烷偶聯(lián)劑含有可以和無機(jī)填料反應(yīng)的硅氧烷基團(tuán)以及和有機(jī)樹脂反應(yīng)的環(huán)氧基、氨基、乙烯基基團(tuán)等。
作為復(fù)合材料中常用的助劑，它的作用為：改善基體樹脂對(duì)填料、玻璃纖維的浸潤性，使得基體樹脂通過化學(xué)鍵和填料或玻璃纖維相連接，進(jìn)而提高復(fù)合材料的彎曲強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度、耐水性、電性能等。
增韌型硅烷偶聯(lián)劑是指在硅氧烷基團(tuán)和有機(jī)活性基團(tuán)之間含有一定分子量的柔性長鏈。由于柔性長鏈的存在，適當(dāng)降低了復(fù)合材料中填料表面層的化學(xué)鍵合密度，當(dāng) 復(fù)合材料受到外界沖擊時(shí)，填料表面包裹的柔性鏈能很好的吸收沖擊能量。這樣就改善了復(fù)合材料的沖擊強(qiáng)度，減少了應(yīng)力開裂。同時(shí)由于長鏈硅烷偶聯(lián)劑大部分分 散在填料的表面層，樹脂層中含量較少，適當(dāng)?shù)挠昧壳闆r下對(duì)復(fù)合材料的熱變形溫度、玻璃化溫度影響不大。
添加增韌型硅烷偶聯(lián)劑的復(fù)合材料具有高韌性且內(nèi)應(yīng)力較低,而耐熱性卻下降不大。和一般的硅烷偶聯(lián)劑相比，長鏈硅烷偶聯(lián)劑在改善膠液對(duì)填料的浸潤性方面亦有 其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，尤其對(duì)于那些具有很高的表面能的填料如：玻璃纖維、納米二氧化硅等，長鏈硅烷偶聯(lián)劑由于具有疏水性的柔性長鏈，極大地降低了填料的表面能， 使得膠液中的溶劑、樹脂、助劑等能均勻的滲透到玻璃纖維中或均勻分散到納米填料表面，這就提高了復(fù)合材料的沖擊強(qiáng)度、耐熱性等。而經(jīng)過一般的硅烷偶聯(lián)劑處 理的玻璃纖維布在涂膠處理時(shí)（如覆銅板生產(chǎn)用的環(huán)氧-玻璃纖維半固化片），由于毛細(xì)現(xiàn)象，總是纖維布表面膠液中的丙酮、二甲基甲酰胺等低分子量的極性溶劑 優(yōu)先在玻璃纖維中擴(kuò)散，這樣就使得纖維布表面的膠液黏度急劇增大，膠液中的樹脂和固化劑難以迅速向玻璃纖維中滲透，由此得到的復(fù)合材料沖擊強(qiáng)度、耐熱性較 差。另外亦已證明經(jīng)過長鏈硅烷偶聯(lián)劑處理的玻璃纖維復(fù)合材料具有更好的耐離子遷移性。
由于長鏈的影響,增韌型硅烷偶聯(lián)劑和填料或玻璃纖維表面硅醇鍵的反應(yīng)速度稍慢,所以需適當(dāng)延長處理填料的時(shí)間。
2、有機(jī)膠粘劑：硅烷偶聯(lián)劑是能同時(shí)與極性物質(zhì)和非極性物質(zhì)產(chǎn)生一定結(jié)合力的化合物，其特點(diǎn)是分子中同時(shí)具有極性和非極性部分，可用通式表示為 Y(CH2)nSiX3，其中Y表示烷基、苯基以及乙烯基、環(huán)氧基、氨基、巰基等有機(jī)官能團(tuán)，常與膠粘劑基體樹脂中的有機(jī)官能團(tuán)發(fā)生化學(xué)結(jié)合；X表示氯 基、甲氧基、乙氧基等，這些基團(tuán)易水解成硅醇而與無機(jī)物質(zhì)(玻璃、硅石、金屬、粘土等)表面的氧化物或羥基反應(yīng)，生成穩(wěn)定的硅氧鍵。因此，通過使用硅烷偶 聯(lián)劑，可在無機(jī)物質(zhì)和有機(jī)物質(zhì)的界面之間架起“分子橋”，把兩種性質(zhì)完全不同的材料連接在一起，這樣就有效地改善了界面層的膠接強(qiáng)度。在膠粘劑中加入硅烷 偶聯(lián)劑不僅能提高粘合強(qiáng)度，而且還能改善膠粘劑的耐久性和耐濕熱老化性能。例如聚氨基甲酸酯雖然對(duì)許多材料具有較高的粘合力，但其耐久性不太理想，在加入 硅烷偶聯(lián)劑后其耐久性可得到顯著改善。陳瑞珠等在研究鈦合金粘接件的濕熱耐久性問題時(shí)，通過在所用環(huán)氧膠粘劑中加入硅烷偶聯(lián)劑，使得膠接件在經(jīng)過濕熱老化 后的剪切強(qiáng)度保留率由80%左右提高到97%左右。硅烷偶聯(lián)劑甚至可以直接用作膠粘劑，用于硅橡膠、氟橡膠、丁腈橡膠等與金屬的粘接，如膠粘劑CK－1和 Chemlock 607(美國)即是硅烷類。為改善有機(jī)膠粘劑的某些性能(如耐熱性、自熄性、尺寸穩(wěn)定性等)，或是為降低有機(jī)膠粘劑的成本，經(jīng)常要在膠粘劑中加入一些無機(jī) 填料。如果預(yù)先用硅烷偶聯(lián)劑對(duì)填料進(jìn)行處理，則因?yàn)樘盍媳砻娴臉O性基團(tuán)與硅烷偶聯(lián)劑發(fā)生了反應(yīng)，從而大大減少了填料與樹脂的結(jié)構(gòu)化作用，不僅使填料對(duì)膠粘 劑基體樹脂的相容性和分散性大大提高，而且顯著降低了體系的粘度，因而可增大填料用量。然而并不是對(duì)所有的填料采用偶聯(lián)劑處理都有效，填料種類不同，效果 上也有差別，有些甚至毫無效果。對(duì)于硅石、玻璃、鋁粉之類表面帶有大量羥基的填料，效果最好，而對(duì)于碳酸鈣、石墨、硼等表面不帶羥基的填料，則毫無效果。
3、塑料：填充改性是塑料改性的重要手段之一，剛性和韌性是塑料制品兩個(gè)重要性能指標(biāo)，如何保證塑料制品同時(shí)具有良好的剛性和韌性，是長期以來材料科學(xué)研究的重要課題之一。
提高填充改性效果的技術(shù)關(guān)鍵之一是無機(jī)粉體的表面處理技術(shù)。目前應(yīng)用最多的是偶聯(lián)劑活化技術(shù)。偶聯(lián)劑的工業(yè)品種眾多，主要有硅烷類、鈦酸酯、鋁酸酯、鋁鈦 復(fù)合酯、磷酸酯、硼酸酯等偶聯(lián)劑。偶聯(lián)劑通常都是兩親性物質(zhì)，其中一些基團(tuán)與填料表面吸附或與表面的結(jié)合水或一OH反應(yīng)；另一些基團(tuán)(或長鏈)與高聚物基 體纏繞，提高無機(jī)填料與基材樹脂的相容性，改善其在基體中的分散性和界面粘結(jié)力。但因有機(jī)偶聯(lián)劑的有機(jī)鏈段短，與基體作用小，對(duì)材料力學(xué)性能的提高有限， 滿足不了目前市場上迫切要求提高改善制品性能，進(jìn)一步降低成本的發(fā)展需要。
人們希望能有一種新型結(jié)構(gòu)的偶聯(lián)劑除能保持傳統(tǒng)偶聯(lián)劑的雙親結(jié)構(gòu)外，還能以更強(qiáng)的結(jié)合力與填料和基礎(chǔ)樹脂鍵合、締合或形成其他形式的物理作用。稀土元素的 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)恰能滿足這種需求。廣東煒林納公司針對(duì)PVC應(yīng)用體系，利用稀土元素與有機(jī)配體合成一種具增韌偶聯(lián)、多功能特性的新型改性劑，與無機(jī)粉體 CaCO3等，通過“核一殼”包裹技術(shù)開發(fā)出新型表面處理劑。該產(chǎn)品可用作PVC用無機(jī)剛性粒子增韌劑，具多功能性，對(duì)PVC或PVC／CaC03填充體 系具有獨(dú)特的致廉增效改性作用，已在工業(yè)上應(yīng)用
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